CN108793389A - 一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，先在明胶溶液中加入氯化钙溶液、磷酸二氢钠溶液，并调节pH，通过模拟生物矿化条件，使羟基磷灰石与明胶发生有机结合，形成羟基磷灰石‑明胶矿化改性液，然后与凹凸棒石粘土、粉煤灰等原料混合均匀，加入造粒机中制成球形颗粒，烘干、烧结、冷却后得到曝气生物滤池用轻质滤料。本发明制得的曝气生物滤池用轻质滤料具有孔隙率以及机械强度高、不易发生板结、运行稳定性好、使用寿命长的优点，污水处理效果好，实用性强。

Description

一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法
技术领域
本发明涉及过滤材料技术领域，尤其涉及一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法。
背景技术
曝气生物滤池，简称BAF，是一种新型生物膜法污水处理工艺。其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，再通过对滤料的冲洗、再生，实现滤池的周期性运行，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。其生物滤池单元中滤料上生长的生物菌群是整个系统发挥净水作用的的关键。作为微生物生长栖息的场所，适宜的生物滤池滤料应具有比表面积大、机械强度高、适宜微生物接触挂膜和生长的特点。
目前，用于曝气生物滤池的滤料主要包括陶粒、火山岩、沸石等，其中使用最广泛的滤料为陶粒滤料。陶粒滤料是以煤粉和粘土加少量造孔剂经过高温烧结而成。在陶粒滤料的制备过程中，如果加入大量粉煤灰和造孔剂，则其机械强度不够，运行稳定性差；如果减少粉煤灰和造孔剂的添加量，则滤料的比重大、孔隙率低，容易发生板结。而且，目前陶粒滤料的微生物附着能力以及挂膜效率有限，限制了曝气生物滤池的污水处理效果。因此，有必要对现有的曝气生物滤池用轻质滤料作出改进。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，制得的滤料具有机械强度高、不易发生板结、运行稳定性好、使用寿命长的优点。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将0.5-1重量份明胶充分溶解于10-15重量份水中得到明胶溶液，然后先后加入3-5重量份浓度为0.1-0.15mol/L的氯化钙溶液和3-5重量份浓度为0.05-0.1mol/L的磷酸二氢钠溶液，将pH调至7-8后搅拌10-15min，得到羟基磷灰石-明胶矿化改性液；
（2）将40-50重量份凹凸棒石粘土、30-40重量份粉煤灰、4-6重量份成孔剂混合后粉碎均匀，将得到的混合粉体与步骤（1）得到的羟基磷灰石-明胶矿化改性液混合均匀，然后加入造粒机中制成球形颗粒，先充分烘干，然后高温烧结，冷却后得到曝气生物滤池用轻质滤料。
所述成孔剂为碳酸钙粉。
所述混合粉体的粒度为200-300目。
所述球形颗粒的粒度为3-15mm。
所述步骤（2）中烘干温度为80-100℃，烘干后颗粒含水率为2-3%。
所述步骤（2）中高温烧结步骤如下：将颗粒放入窑炉，先升温至300-350℃，保温20-30min，再升温至600-650℃，保温0.5-1h，然后升温至850-950℃，保温0.5-1h，最后升温至1150-1180℃，保温1-2h。
本发明的优点是：
本发明先在明胶溶液中加入氯化钙溶液、磷酸二氢钠溶液，并调节pH，通过模拟生物矿化条件，使羟基磷灰石与明胶发生有机结合，形成羟基磷灰石-明胶矿化改性液，然后与凹凸棒石粘土、粉煤灰等原料混合均匀，加入造粒机中制成球形颗粒，烘干、烧结、冷却后得到曝气生物滤池用轻质滤料。本发明以明胶溶液为滤料粘合剂，通过仿生矿化法将明胶与纳米羟基磷灰石有机结合，进而通过混合、造粒、煅烧使纳米羟基磷灰石均匀地分布在滤料颗粒中，既改善了滤料的强度以及韧性，又利用微生物与羟基磷灰石优良的亲和作用，改善滤料的微生物附着、挂膜性能，进而提高污水处理效果。本发明制得的曝气生物滤池用轻质滤料具有孔隙率以及机械强度高、不易发生板结、运行稳定性好、使用寿命长的优点，污水处理效果好，实用性强。
具体实施方式
一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将0.5重量份明胶充分溶解于10重量份水中得到明胶溶液，然后先后加入3重量份浓度为0.1mol/L的氯化钙溶液和3重量份浓度为0.05mol/L的磷酸二氢钠溶液，将pH调至7后搅拌10min，得到羟基磷灰石-明胶矿化改性液；
（2）将40重量份凹凸棒石粘土、30重量份粉煤灰、4重量份成孔剂混合后粉碎均匀，将得到的混合粉体与步骤（1）得到的羟基磷灰石-明胶矿化改性液混合均匀，然后加入造粒机中制成球形颗粒，先充分烘干，然后高温烧结，冷却后得到曝气生物滤池用轻质滤料。
所述成孔剂为碳酸钙粉。
所述混合粉体的粒度为200目。
所述球形颗粒的粒度为3mm。
所述步骤（2）中烘干温度为80℃，烘干后颗粒含水率为2%。
所述步骤（2）中高温烧结步骤如下：将颗粒放入窑炉，先升温至300℃，保温20min，再升温至600℃，保温0.5h，然后升温至850℃，保温0.5h，最后升温至1150℃，保温1h。

Claims (6)

1.一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将0.5-1重量份明胶充分溶解于10-15重量份水中得到明胶溶液，然后先后加入3-5重量份浓度为0.1-0.15mol/L的氯化钙溶液和3-5重量份浓度为0.05-0.1mol/L的磷酸二氢钠溶液，将pH调至7-8后搅拌10-15min，得到羟基磷灰石-明胶矿化改性液；
（2）将40-50重量份凹凸棒石粘土、30-40重量份粉煤灰、4-6重量份成孔剂混合后粉碎均匀，将得到的混合粉体与步骤（1）得到的羟基磷灰石-明胶矿化改性液混合均匀，然后加入造粒机中制成球形颗粒，先充分烘干，然后高温烧结，冷却后得到曝气生物滤池用轻质滤料。
2.根据权利要求1所述的一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，其特征在于，所述成孔剂为碳酸钙粉。
3.根据权利要求1所述的一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，其特征在于，所述混合粉体的粒度为200-300目。
4.根据权利要求1所述的一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，其特征在于，所述球形颗粒的粒度为3-15mm。
5.根据权利要求1所述的一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中烘干温度为80-100℃，烘干后颗粒含水率为2-3%。
6.根据权利要求1所述的一种曝气生物滤池用轻质滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中高温烧结步骤如下：将颗粒放入窑炉，先升温至300-350℃，保温20-30min，再升温至600-650℃，保温0.5-1h，然后升温至850-950℃，保温0.5-1h，最后升温至1150-1180℃，保温1-2h。
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